钎焊复合板的质量指标问题

(1)钎料层化学成分中主要元素的影响

Si含量:复合板的钎焊性能体现在钎料层的流 动性、润湿性、间隙填充能力和焊接强度。在Al-S 合金二元相图中,温度达577℃、w(Si)=117%时, 发生共晶反应。当w(Si)117%时,二元合金熔化 温度随Si含量的升高而降低。所以,钎料层中Si含 量高时,其熔点则低。Si含量过高时,虽然可使包覆 层合金熔点降低、流动性好,间隙填充能力强,但当 其扩散到被焊金属界面,且使固相成分达到一定程 度时,导致被焊金属固相熔化,产生熔蚀。Si含量越 高,浓度梯度越大,对基体合金的熔蚀倾向也越严 重;Si含量过低时,则产生相反的效果。真空钎焊用 复合板的钎料层为4004铝合金,其w(Si)的标准范 围为90%~105%。

Mg含量:包覆层合金中的Mg是真空钎焊必不 可少的金属活化剂、吸气剂,同时在增强复合板耐蚀 性方面可产生积极的影响。Mg在550℃以上时开始 大量蒸发,在真空钎焊炉中形成含Mg的气氛。镁蒸 气既可与钎焊气氛中剩余的氧或水蒸气中的氧结 合,保护加热零件表面不致重新氧化,又能渗入到零 件表面未清除干净的氧化膜中,将其去除。所以,相 对于真空钎焊炉的真空度而言,真空度高时,标准含量的Mg可以起到足够的作用;而真空度低时,则需 要将Mg含量控制在上限或者更高。4004铝合金的 w(Mg)=10%~20%。

(2)钎料层厚度

复合板厚度及钎料层厚度的设定应与换热器的 承压要求相匹配,必须结合理论计算和生产实践来 制定。这里特别指出当钎料层厚度过薄时,易造成 焊接强度低、焊接不牢、承压不达标等焊接缺陷;过 厚时,则会造成芯层合金厚度过薄、承压不达标、甚 至出现熔蚀现象导致泄漏。因此,钎料层厚度及其 均匀性是衡量其质量的重要指标,也是影响钎焊质 量的重要因素之一。实际应用中钎料层厚度一般控 制在复合板厚度的(103)%为宜。

(3)复合板其它质量要求

复合板在换热器中的另一个作用是作通道隔 板,也有承压要求。因此,不应有影响其承压的内在、外在缺陷。内在缺陷如芯层合金的气孔、夹渣、 与钎料层的焊合不良等;外在缺陷除上述表面处理 不洁净外,还有在加工过程中的磕碰伤、划伤,当其 深度超过钎料层厚度时,会直接破坏金属的连续性, 导致承压能力下降。